MySQL的主从复制与读写分离

主从复制

安全性，高可用性，高并发性

mysql支持的复制类型

（1）STATEMENT：基于语句的复制。在服务器上执行sql语句，在从服务器上执行同样的语句，mysql默认采用基于语句的复制，执行效率高。
（2）ROW：基于行的复制。把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍。
（3）MIXED：混合类型的复制。默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制。

工作原理：（主服务器开启二进制日志，从服务器开启中继日志）

主服务器更新数据，写入二进制日志

从服务器开启io线程向主请求二进制日志

主服务器为io线程开启dump线程，并将二进制文件发送给从服务器

从服务器收到后会将二进制日志保存在中继日志中

从服务器会开启SQL线程读取中继日志中的二进制事件，并解析成sql语句进行重放或逐一执行

主从复制模式：

异步复制：

MySQL默认的复制即是异步的，主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理，这样就会有一个问题，主如果crash掉了，此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上，如果此时，强行将从提升为主，可能导致新主上的数据不完整。

全同步复制：

指当主库执行完一个事务，所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。

半同步复制：

介于异步复制和全同步复制之间，主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端，而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟，这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以，半同步复制最好在低延时的网络中使用。

模拟实验：一主一从

准备两台安装了MySQL的服务器，一个做主服务器，一个做从服务器。

主服务器配置:

首先要进行时间同步；

设置本地时间；

 #安装ntp服务

 #启动ntp服务，使用date命令查看时间。

从服务器配置：

#安装ntp服务

 #启动ntp服务，进行时间同步，指向主服务器地址。

主服务器mysql配置：

 #重启MySQL服务后，给服务器授权。

 从服务器mysql配置：

 #重启mysql服务后，配置同步

 #启动同步

#查看slave状态

#一般 Slave_IO_Running: No 的可能性：

1、网络不通
2、my.cnf配置有问题
3、密码、file文件名、pos偏移量不对
4、防火墙没有关闭

MySQL主从复制延迟：

1、master服务器高并发，形成大量事务
2、网络延迟
3、主从硬件设备导致
cpu主频、内存io、硬盘io
4、是同步复制、而不是异步复制
从库优化Mysql参数。比如增大innodb_buffer_pool_size，让更多操作在Mysql内存中完成，减少磁盘操作。
从库使用高性能主机。包括cpu强悍、内存加大。避免使用虚拟云主机，使用物理主机，这样提升了i/o方面性。
从库使用SSD磁盘
网络优化，避免跨机房实现同步

验证主从复制的效果

在主服务器上创建新的库名，表名以及数据对象。

 #在从服务器上查看效果

 #从服务器从主服务器中备份。

主从复制默认的模式是异步复制，我们可以更换成半同步复制，相当于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性。

主服务器配置：

 从服务器配置：

 

 参数说明：

Rpl_semi_sync_master_clients                      #半同步复制客户端的个数
Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time            #平均等待时间（默认毫秒）
Rpl_semi_sync_master_net_wait_time                #总共等待时间
Rpl_semi_sync_master_net_waits                    #等待次数
Rpl_semi_sync_master_no_times                     #关闭半同步复制的次数
Rpl_semi_sync_master_no_tx                        #表示没有成功接收slave提交的次数
Rpl_semi_sync_master_status                       #表示当前是异步模式还是半同步模式，on为半同步
Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures            #调用时间函数失败的次数
Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time             #事物的平均传输时间
Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time                 #事物的总共传输时间
Rpl_semi_sync_master_tx_waits                     #事物等待次数
Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse        #可以理解为"后来的先到了，而先来的还没有到的次数"
Rpl_semi_sync_master_wait_sessions                #当前有多少个session因为slave的回复而造成等待
Rpl_semi_sync_master_yes_tx                       #成功接受到slave事物回复的次数

当半同步复制发生超时（由rpl_semi_sync_master_timeout参数控制，默认为10000ms，即10s），会暂时关闭半同步复制，转而使用异步复制，也就是会自动降为异步工作。
当 master dump 线程发送完一个事务的所有事件之后，如果在 rpl_semi_sync_master_timeout 内，收到了从库的响应， 则主从又重新恢复为半同步复制。

 

读写分离

什么是读写分离？

读写分离，基本的原理是让主数据库处理事务性增、改、删操作（INSERT、UPDATE、DELETE），而从数据库处理SELECT查询操作。数据库复制被用来把事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。

为什么要读写分离呢？

因为数据库的“写”（写10000条数据可能要3分钟）操作是比较耗时的。 但是数据库的“读”（读10000条数据可能只要5秒钟）。 所以读写分离，解决的是，数据库的写入，影响了查询的效率。

什么时候要读写分离？

数据库不一定要读写分离，如果程序使用数据库较多时，而更新少，查询多的情况下会考虑使用。利用数据库主从同步，再通过读写分离可以分担数据库压力，提高性能。

MySQL 读写分离原理

读写分离就是只在主服务器上写，只在从服务器上读。基本的原理是让主数据库处理事务性操作，而从数据库处理 select 查询。数据库复制被用来把主数据库上事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。

目前较为常见的 MySQL 读写分离分为以下两种：

1）基于程序代码内部实现
在代码中根据 select、insert 进行路由分类，这类方法也是目前生产环境应用最广泛的。
优点是性能较好，因为在程序代码中实现，不需要增加额外的设备为硬件开支；缺点是需要开发人员来实现，运维人员无从下手。
但是并不是所有的应用都适合在程序代码中实现读写分离，像一些大型复杂的Java应用，如果在程序代码中实现读写分离对代码改动就较大。

2）基于中间代理层实现
代理一般位于客户端和服务器之间，代理服务器接到客户端请求后通过判断后转发到后端数据库，有以下代表性程序。
（1）MySQL-Proxy。MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。
（2）Atlas。是由奇虎360的Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy 0.8.2版本的基础上，对其进行了优化，增加了一些新的功能特性。360内部使用Atlas运行的mysql业务，每天承载的读写请求数达几十亿条。支持事物以及存储过程。
（3）Amoeba。由陈思儒开发，作者曾就职于阿里巴巴。该程序由Java语言进行开发，阿里巴巴将其用于生产环境。但是它不支持事务和存储过程。
（4）Mycat。是一款流行的基于Java语言编写的数据库中间件，是一个实现了MySql协议的服务器，其核心功能是分库分表。配合数据库的主从模式还可以实现读写分离。

由于使用MySQL Proxy 需要写大量的Lua脚本，这些Lua并不是现成的，而是需要自己去写。这对于并不熟悉MySQL Proxy 内置变量和MySQL Protocol 的人来说是非常困难的。
Amoeba是一个非常容易使用、可移植性非常强的软件。因此它在生产环境中被广泛应用于数据库的代理层。